有源钳位变换器的工作原理及应用

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1、第$"卷第5期%%%%%%%%%%%%%淮阴工学院学报%%%%%%%%%%%%-

2、制变换器（,-.()*+）的工作原理及其应用。关键词：正激式；有源钳位；,-.()*+；集成电路；变换器中图分类号：/+0#$%%%%文献标识码：1%%%%文章编号：$##2(324$（!##0）#5(##$2(#!%%&’(&’变换器由于在重量、体积、用铜、用铁及能耗向之一。零转换技术是功率开关管在电压为零时开通，在等方面都比线性稳压电源有显著的减少，并且稳压性能好，电流为零时关断，实现损耗为零，从而可将开关频率提高到因此开关电源的应用非常广泛。早期的&’(&’)*+功兆赫级水平。本文介绍&’(&’正激式有源钳位零电压开率变换技术，功率开关管的开通或断开，是在器件上的电压关(脉宽调

3、制变换器（,-.()*+）的工作原理及其应用。或电流不等于零的状态下进行的，即强迫器件在其电压不$%&’(&’正激式有源钳位,-.()*+变为零时开通，或电流不为零时关断。这种变换技术开关频换器的工作原理率越高，开关损耗也越大，为了提高&’(&’变换器的工作图$是考虑寄生参数后，&’(&’有源钳位,-.(频率，从而提高&’(&’变换器的功率密度（单位体积的)*+正激式变换器的主电路图。输出功率），实现零转换是&’(&’变换器的重要发展方图$%考虑寄生参数的&’(&’有源钳位正激式变换器主电路%%在图$中，6$为变压器的漏电感，’.为等效电容，包括管/7!关断，&!反向偏置、阻断，钳位

4、电容电流9=$>#，/7$导/7$和/7!的输出电容，&$和&!分别为/7$和/7!的反并联体通后，1点电位-1>#，变压器磁芯正向激磁，98由(;8向二极管，68为变压器的激磁电感，96$为变压器输入电流，9:D;8过渡，96$>98D;<@E，E为变压器原副边绕组匝数比，E为流入变压器原边绕组的电流，&"和&0分别为整流及续>E$@E!，变压器原边绕组电压-:>-?，能量由输入电源流二极管，输出滤波电感很大，可近似用电流源;<表示，;<-?经变压器传送到负载。为负载电流，/7$为主开关，/7!为钳位开关，’=$为钳位电容，!A模式!%B$CBCB"%钳位开关电压谐振过渡到零。根据

5、计算，可得钳位电容’=$上电压为-=$>&-?（@$(&），/7$断开，/7!及&!仍关断，磁场能量对/7$输出电容’.&为开关信号的占空比，&’(&’有源钳位,-.()*+正充电，9:由;<@E降到零，96$>98D9:，98.;8，9=$C#，1点电激式变换器在稳态运行时，一个开关周期内的主要参量波位由#上升到-?D-=$，这时&!将因正偏而导通，’.电压形如图!所示。达到-?D-=$，/7$上电压钳位在这一水平，变压器原边绕一个周期大致可分为四个运行模式：组电压-:由-?变化到-?(-1>((-=$，-=$>&-?（@$($A模式$%B#CBCB$%主开关,-.开通，能量传送到

6、&）保持不变。负载。"A模式"%B"CBCB5%钳位开关,-.开通，钳位电路在主开关/7$开通前，钳位电容’=$上的电压为-=$>运行。&-?（@$(&），电压极性为上负下正，这一阶段，钳位开关主开关/7$关断，/7!开通前，由于1点电位-1为正，使收稿日期：!##0(#4(#0；修改日期：!##0(#2(!#万方数据作者简介：杨国柱（$24!(），男，江苏淮安人，实验师。"4888888888888888888淮阴工学院学报888888888888888"446年!"正向偏置，!"的压降近似为零，钳位开关#$"随之可以复位过程。%&’开通，钳位电路运行，钳位电容电压&()*!&+（

7、,)-67模式689:;9;9<8主开关电位谐振过渡到零。!），由于变压器磁场能量对钳位电容储量的交换过程，使#$)、#$"关断，磁场能量使#$)结电容放电，=点电位&=该电压有变化，&()*&().!&，!&表示充放电过程中钳位由&+/&()下降到零，创造了#$)的%&’条件，!"反向偏置，电容电压纹波，主开关电压钳位在&+/&()水平，钳位电容钳位电路断开，0()%4，02)*01*-51，03*4，变压器原边绕组电流-0()*01*02)，03*4，